WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 |

На правах рукописи

НИКОЛАЕВ Александр Владимирович

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ДОСТУПА ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ К ИНФОРМАЦИОННЫМ РЕСУРСАМ
ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
АКТИВНОГО СЛОВАРЯ-СПРАВОЧНИКА ДАННЫХ

Специальность 05.13.06 – Автоматизация

и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

МОСКВА – 2008

Работа выполнена на кафедре «Автоматизированные системы управления» в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московском автомобильно-дорожном институте (государственном техническом университете)

Научный руководитель

Кандидат технических наук, доцент

Будихин Анатолий Владимирович,

доцент МАДИ (ГТУ)

Официальные оппоненты

Доктор технических наук, доцент

Строганов Виктор Юрьевич

профессор МГТУ им.Н.Э.Баумана

Кандидат технических наук

Лукащук Петр Иванович, генеральный директор ООО «Спецстройбетон-200»

Ведущая организация: Российский научно-исследовательский институт информационных технологий и систем автоматизированного проектирования (Рос НИИ ИТ и АП), г. Москва.

Защита состоится 20 октября 2008 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д.212.126.05 при Московском автомобильно-дорожном институте (государственном техническом университете) по адресу:

125319, ГСП А-47, Москва, Ленинградский проспект, д.64.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МАДИ (ГТУ)

Текст автореферата размещен на сайте Московского автомобильно-дорожного института (государственного технического университета): www.madi.ru.

Автореферат разослан 19 сентября 2008г.

Отзыв на автореферат в одном экземпляре, заверенный печатью, просим направлять в адрес совета института

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат технических наук,

доцент

Михайлова Н.В.

  1. 1. Общая характеристика работы
  2. 1.1. Актуальность проблемы

Развитие потребностей бизнеса, интеграция информационных технологий в большинство сфер деятельности человека, рост технических возможностей организаций, переход предприятий на использование хранилищ данных и баз данных привели к созданию больших программных комплексов и информационных систем. На сегодняшний день автоматизация деятельности даже сравнительно малых предприятий предполагает включение в контур АСУ нескольких подсистем, среди которых значительная роль отводится подсистемам документооборота, склада, бухгалтерии, управления.

На этапах проектирования и внедрения каждой из этих подсистем необходимо выполнить исследовательскую работу, описать информационные потребности пользователей, разработать методологию безопасности проекта, разработать, на основе вышеперечисленного концептуальную модель. При этом значительная часть времени тратится на описание элементов данных будущей подсистемы. Следует также учитывать, что создание и внедрение АСУ предприятием занимает огромный временной диапазон, а подсистемы АСУ, как правило, разрабатываются разными коллективами специалистов в разное время. При этом возрастает неопределенность всего комплекса программных средств.

Особенности структуры и информационных потоков промышленных предприятий предполагают наличие многих подразделений, работающих с разными информационными системами. В таких условиях задача поддержания актуальных сведений о данных силами администраторов усложняется и делается трудно разрешимой, а осведомленность пользователей о возможностях системы и информационных ресурсах предприятия снижается, что приводит к возрастанию роли автоматизированной обработки метаданных на всех этапах жизненного цикла системы.

Поэтому большое значение приобретает проблема организации метаданных в системах активного словаря-справочника данных (ССД). В связи с этим, исследование проблем автоматизации доступа пользователей к информационным ресурсам промышленного предприятия представляется актуальной научной задачей.

  1. 1.2. Цель и основные задачи исследования

Целью данной работы является разработка научных методов и средств, обеспечивающих построение системы активного словаря-справочника данных для автоматизации процесса доступа пользователей к информационным ресурсам промышленного предприятия.

В сочетании с поставленной целью решаются следующие задачи исследования:

  • анализ структуры и информационных ресурсов промышленного предприятия;
  • анализ архитектуры современных информационных систем и способов интеграции в них систем активного словаря-справочника данных;
  • разработка методики и моделей концептуального проектирования базы данных ССД;
  • формализация задачи доступа пользователя к данным в системе активного ССД;
  • исследование и построение алгоритмов актуализации сведений о данных в ССД;
  • разработка моделей обмена метаданными и исследование их основных характеристик;
  • разработка структуры системы активного словаря-справочника данных, методов и алгоритмов основных модулей программного обеспечения.
  1. 1.3. Объект и методы исследования

Объектом исследования является типовое промышленное предприятие с развитыми многофункциональными информационными системами и потоками данных между ними.

Исследования выполнены с использованием методов имитационного моделирования, комплексного использования теории множеств, теории принятия решений, теории вычислительных сетей и систем, теории баз данных.

  1. 1.4. Научная новизна

Научная новизна состоит в том, что автором предложена новая структура системы активного словаря-справочника данных в части выделения основного объекта ССД, разработаны методы и средства обмена метаданными между системами и пользователями, разработаны и исследованы методы доступа пользователей к информационным ресурсам предприятия.

На защиту выносятся:

  • алгоритм доступа пользователей к информационным ресурсам промышленного предприятия;
  • методика концептуального проектирования базы данных ССД в части выбора основного объекта ССД;
  • схема актуализации сведений о данных в активном ССД;
  • алгоритм организации администрирования метаданных;
  • архитектура системы с интегрированным активным словарем-справочником данных;
  • реляционная модель схемы базы данных активного ССД в части описания интерфейсов доступа пользователей.
  1. 1.5. Достоверность научных положений, рекомендаций и выводов

Достоверность научных положений, рекомендаций и выводов определяется согласованностью результатов функциональных и имитационных моделей процессов работы системы, подтверждена результатами проведенных исследований, положительными результатами внедрения на предприятиях.

  1. 1.6. Практическая ценность и реализация результатов работы

Научные результаты, полученные в диссертации, доведены до создания программных модулей, реализованных в виде пакетов процедур и функций, использующихся на реальных АСУП. Применение на практике системы активного словаря-справочника данных позволило обеспечить доступ пользователей к актуальной и непротиворечивой информации.

  1. 1.7. Апробация работы

Содержание диссертации было доложено и получило одобрение на заседаниях кафедры АСУ и на научно-методических конференциях МАДИ (ГТУ) в 2005-2008 годах. Совокупность научных положений, идей и практических результатов исследований при построении ПО системы активного словаря-справочника данных представляет собой новое решение в области практической реализации информационных систем промышленных предприятий.

Основные результаты диссертации внедрены в следующих организациях: ЗАО «ФИРМА ПРОМСТРОЙМОНТАЖ», ЗАО «НПВФ СВАРКА». Применение результатов работы позволило сократить сроки разработки информационного обеспечения систем и повысить эффективность работы пользователей с метаданными информационных ресурсов.

Результаты диссертации использованы также в учебном процессе кафедры АСУ МАДИ (ГТУ) при проведении лабораторных работ по курсу «Базы и банки данных».

  1. 1.8. Публикации

Отдельные положения диссертации опубликованы в двенадцати печатных трудах, из них две публикации в рецензируемых журналах из списка ВАК РФ.

  1. 1.9. Структура диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав основного материала, заключения, списка литературы, включающего 53 наименования и приложений.

  1. 2. Содержание работы

Структура работы соответствует списку перечисленных задач, содержит описание разработанных методов, алгоритмов, структур и результатов исследований.

Во введении обосновывается актуальность работы, сформулированы цель и основные задачи исследования, научная новизна, практическая ценность и положения, выносимые на защиту. Излагается краткое содержание глав диссертации.

В первой главе проводится системный анализ предметной области. Детально описываются информационные ресурсы типового промышленного предприятия. Проводится анализ функциональной автоматизации предприятия (рис. 1), при которой информационные системы различных подразделений, как правило, являются отдельными программными продуктами разных производителей, направленными на автоматизацию конкретных задач подразделения. При этом данные, которыми оперирует одна система, отделены от других информационных систем и существуют независимо друг от друга.

Одной из проблем такого подхода являются частые изменения правил обработки и представления данных, диктуемые изменением законодательства (например, в налоговой сфере), технологических процессов и другие. В этом случае уже существующие системы дорабатываются под новые реалии. Очень часто это происходит за счет потери качества таких систем.

Рис. 1. Организация функциональной автоматизации предприятия

С течением времени количество элементов информационной системы растет, что приводит к ее усложнению и трудностям в сопровождении и доработке.

Выделяется общая задача автоматизации, включающая в себя построение системы, оперирующей всей необходимой информацией о данных. Определяется потребность в использовании активных словарей-справочников данных, вытекающая из необходимости управляющего воздействия. Это воздействие может выражаться в управляющем импульсе со стороны человека, когда оператором вносятся правила описания и использования информации, например, сообщается всем подразделениям, что для обозначения пола с определенного часа вместо букв «f» и «m» будет использоваться числовой код «1» и «0». При этом все предыдущие значения конвертируются под новые правила. С этого времени любой человек, работающий с базами данных, обязан следовать данным правилам.

Очевидно, что при такой пассивной организации метаданных увеличивается вероятность возникновения ошибок и неточности данных. Активный словарь-справочник либо не даст пользователю никакой другой возможности ввода информации, кроме как допустимой, либо конвертирует введенные пользователем значения в необходимые для системы.

Далее в главе проводится анализ способов интеграции метаданных в единое информационное пространство промышленного предприятия.

В общем случае, информационная система любого предприятия состоит из набора баз данных, набора пользовательских интерфейсов доступа к данным и ряда дополнительных служебных программ. Как правило, большая часть пользователей, к которым не относятся специалисты информационных технологий, работают с интерфейсами доступа к данным и их представления о системе на этом ограничиваются. Исходя из этих фактов, сформировались три основных подхода к интеграции сведений об информации из разрозненных источников и приведения их к ожидаемому пользователем виду. Это федеративные базы данных, хранилища данных и медиаторы. Во всех трех случаях ССД, так или иначе, присутствует в системе и его роль весьма активна.

Медиаторы – это программные средства, которые способны оценивать возвращаемый результат и, посылая запрос в одну из оболочек, на основе ответа, принимать решение о передаче запроса дальше по цепочке. Данная организация является наиболее приближенной к информационным потребностям промышленного предприятия.

На рис. 2 изображена схема системы медиатора.

Рис. 2. Использование медиатора на примере двух источников данных

Далее проводится анализ возможностей современных СУБД, архитектуры информационных систем и методов использования активного словаря-справочника данных.

Рассматриваются возможности построения систем доступа пользователей к информационным ресурсам предприятия с помощью систем активного ССД. Учитывая, что основная часть пользовательских интерфейсов реализована ERP-системами, динамические интерфейсы ССД могли бы формироваться для вывода справочной информации, подготовки отчетов и решения других прикладных задач. Основная идея этого решения заключается в том, что используя метаданные, теоретически, можно построить экранную форму, способную выводить или принимать информацию. Причем, она не требует отдельной разработки и доработки. Достаточно лишь описать ее и реализовать алгоритм построения.

На основе проведенного анализа и оценки ряда исследований делается вывод о выборе целевой СУБД для построения системы активного ССД, а так же вывод о том, что включение динамических интерфейсов в трехзвенную архитектуру должно упростить взаимодействие пользователя с системой и исключить подобные ошибки. Реализация данного решения возможно с применением активного словаря-справочника данных.

Во второй главе предлагается методика концептуального проектирования базы данных ССД, основанная на структурной модели и модели информационных потоков.

Под структурной понимается некоторая модель SM, представляющая собой множество объектов словаря данных предметной области (P) и отношений связей между ними (L):

SM = <P, L>,

где P = {pi | i > 0 };

L: PxP;

pi — i-й объект словаря данных предметной области;

Pages:     || 2 | 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»